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核能发电利(范文模版)

核能发电利(范文模版)



第一篇:核能发电利(范文模版)

核能发电利

核能发电最大的优势就是我们所认识的,能量巨大。它以少量的核子燃料即可产生大量的能量。低浓缩铀1吨具有相当于约5万吨的重油之能量。除此之外,核能发电的优势还有以下几点:

1、污染低。核能发电的方式是:利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电。核能发电不会排放巨量的污染物质到大气中,不会造成空气污染。尤其是同火电站相比,核能发电不会产生地球温室效应的“罪魁祸首”--二氧化碳。核电站设置了层层屏障,基本上不排放污染环境的物质,就是放射性污染也比烧煤电站少得多。

2、从燃料资源上而言,地球有望供应。世界上有比较丰富的核资源,核燃料有铀、钍氘、锂、硼等等,全球铀的储量约为417万吨。地球上可供开发的核燃料资源、可提供的能量是矿石燃料的十多万倍。

3、运输方便、成本低。核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便。例如,核电厂每年要用掉80吨的核燃料,只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤,需要515万吨,每天要用20吨的大卡车运705车才够。

核能发电弊

1、核废料处理需严谨。使用过的核燃料,虽然所占体积不大,但因具有放射性,因此必须慎重处理。一旦处理不当,就很可能对环境生命产生致命的影响。核废料的放射性不能用一般的物理、化学和生物方法消除,只能靠放射性核素自身的衰变而减少。核废料放出的射线通过物质时,发生电离和激发作用,对生物体会引起辐射损伤。

目前,国际上处理高放射性核废料的方式主要有“再处理”和“直接处置”两种。“再处理”主要是从核废料中回收可进行再利用的核原料;“直接处置”是指将高放射性废料进行地下埋藏,一般经过冷却、干式储存、最终处置三个阶段。美国就一直采取地下掩埋的措施来处理核废料。在内华达州北部的丝兰山脉,已有1.1万个30―80吨的处理罐被埋在地下几百米深处的隧道里。

2、热污染。核能发电热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏,故核能电厂的热污染较严重。

3、核能发电被认为存在风险。核裂变必须由人通过一定装置进行控制。一旦失去控制,裂变能不仅不能用于发电,还会酿成灾害。全球已经发生了数起核泄露事故,对生态及民众造成了巨大伤害。有些环保人士就认为,和其他可再生能源相比,核能并不是一种安全的能源。切尔诺贝利核灾难之后

202_年4月26日,世界迎来切尔诺贝利核泄漏事故21周年纪念。21年过去了,切尔诺贝利的故事并没有结束,同时关于核电安全问题、核电事故问题的争论也一直没有停息过。

1986年4月26日凌晨1点23分,位于现乌克兰境内的前苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆突然发生爆炸,1000吨重的密封顶盖被爆炸冲击波掀开,1700多吨石墨成了熊熊大火的燃料,火灾现场温度高达202_℃以上。8吨多强福射物质混合着炙热的石墨残片和核燃料碎片喷涌而出,释放出的福射量相当于日本广岛原子弹爆炸量的400倍。10天内,放射性尘埃落到了欧洲大部分地区。爆炸最终导致20多万平方公里的土地受到污染,污染地区包括乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯,共有500万人受到福射感染;乌克兰受到核辐射感染的人有340万,其中包括126万名儿童;曾参与紧急清理核事故的83.4万工人当中,至今已有5.5万人死亡,另外7万人变成残疾人。

由于这次事故,核电站周围30公里范围被划为隔离区,附近的居民被疏散。在日后长达半个世纪的时间里,10公里范围以内将不能耕作、放牧;10年内100公里范围内被禁止生产牛奶。绿色和平组织在4月18日公布的一份报告说,这场世界上最为严重的核泄漏事故危害程度要比当时的评估高出十陪,泄漏物将在未来造成10万人死亡。该组织掌握的一份最新报告显示,由于核泄漏物进入了大气层,对空气造成极大的破坏,污染最严重的乌克兰、白俄罗斯以及俄罗斯境内的大约20万人伤亡,这些地区的癌症病例为27万多例,其中有9万多例非常严重。

…………

在202_年4月26日切尔诺诺贝利核事故20周年纪念日这一天,世界卫生组织发表了一份全面评估核事故发生以来对人们在健康方面所产生影响的报告。报告估计,在受影响最大的一些国家,事故发生时还是青少年的5000多人现在已被诊断为甲状腺癌;参加清理现场行动的工作人员、被撤离疏散者和白俄罗斯、俄罗斯以及乌克兰被污染地区的居民当中可能已有9000人死于恶性肿癌。报告指出,现在仍有500万人居住在被核物质污染的地区。他们当中的许多人显示出高于一般水平的焦虑和多种无法解释的身体不适症状。

…………

自从第一座核反应堆于1951年在美国投入使用以来,对核能的利弊之争便从未停止过。

在刚刚结束的《不扩散核武器条约》审议大会上,来自美国政策研究所的海伦•卡尔迪考特说,发展和使用核能有种种弊端。核工业的真正价值从来就没有被认真地分析过,这其中包括铀浓缩的成本,发生核事故后的巨大经济索赔,拆卸所有现存和新建设的核反应堆以及运输和将放射性核废料储存25万年的所需费用。

她说,人们普遍认为,核能是清洁能源,不向大气排放有害物质,其实事实完全相反。举例来说,美国肯塔基州杜卡的铀浓缩设施需要两个1000兆瓦的依靠煤炭提供电力的工厂。这些燃煤向大气排放了大量的导致全球气候变暖的二氧化碳。此外,它和俄亥俄州朴次茅斯的另一处浓设施加在一起排放氯氟烃占美国排放总量的93%。氯氟烃除了导致同温层的臭氧变得稀薄以外,还是比二氧化碳强度高一万到两万倍的全球温室气体。

……事实上,一座1000兆瓦的核反应堆每年生产33吨具有放射性的高热度的核废料。在美国,大约有八万吨强放射性的废料被储存在103个核反应堆附近的冷却池中,等待着被运往一个现在还未选定的储存地。法国、日本、俄罗斯的情况也如此。这种危险的物质在穿越公路、铁路和航行海上进行运输的过程中以及在此之后的长期储存中成了国际恐怖主义分子瞄准的对象。一旦让他们行手,后果将不堪设想。

…………

毫无疑问,切尔诺贝利灾难让人类付出了沉重的代价,也拉响了安全利用核能的警钟。20年后的今天,当人类共同纪念这个日子,不仅仅是为了哀悼,更重要是为了牢记:只有安全、和平利用核能,才能造福人类!

第二篇:核能发电调研报告

核能发电调研报告

一、研究背景

能源是国民经济的基础产业,是制约我国经济持续发展的重要环节。改革开放二十余年来我国能源工业已得到巨大的发展,为我国国民经济的发展做出重大贡献。但当前,我国的能源结构中以燃煤为主,致使大气污染严重,且由于大量煤炭运输导致交通运输紧张。同时,我国中长期的能源供需平衡中也存在着值得关注的缺口,特别是对于东南沿海经济发达、能源资源匮乏地区,这种缺口尤为突出。因此,优化能源结构已提到议事日程上。核电在优化能源结构、减少环境污染、缓解交通运输紧张、填补能源供需矛盾等方面都将发挥重要的作用。

从环保角度讲,核能无疑是应对地球温室效应的最佳手段。对比各种能源发电,核电基本实现了温室气体的零排放。据统计,每22吨铀发电所节约的CO2量相对于100万吨煤所产生的量。全球每年产生的CO2中38%来自于煤炭、43%来自于石油,一台100万千瓦的火电机组每年产生的CO2差不多有700万吨,照此测算,当前所运行的910万千瓦核电机组一年可节约6370万吨的CO2排放,另外,核燃料运输的绝对量较小,相比较煤炭的运输又大大节约了CO2的间接排放。

从技术和经济的角度看,风电和光伏发电由于其能量的存在形式,在电网接入上具有较高的技术瓶颈,而核电则具有容量大、运行小时数高、发电波动性小,经济成本低等诸多优点,能满足工业化大规模使用,可有效取代煤电,具备产业化发展的条件。

国内外核工业发展的实践说明,在和平时期,能够保持核科技竞争力和稳定核科技队伍的主要出路就是发展核电。核电作为战略产业的价值体现在这两个命题之中,它既关系着以国防为主导的传统安全,也关系着以经济为中心的非传统安全。因此,与信息、航空、船舶等产业一起,核电作为战略产业的地位,在高层决策中已经明确下来。大力发展“以我为主”的核电产业,绝不仅是满足能源 1

需求和追求经济效益等问题,它还是提高我国核科技竞争力,保障国家安全的战略需要,也是保持与核大国地位相适应的一支高科技核力量所在。

二、核能发电原理

核能发电通常有核聚变能发电和核裂变能发电,目前用于发电的核能主要是核裂变能。

(一)核聚变能发电

研究表明,核聚变反应中每个核子放出的能量比核裂变反应中每个核子放出的能量大约要高4倍,因此核聚变能是比核裂变更为巨大的一种能量。太阳能就是氢发生核聚变反应所产生的。核聚变反应也称为热核反应。

核聚变反应所用的燃料是氘和氚,既无毒性,又无放射性,不会产生环境污染和温室效应气体,是最具开发应用前景的清洁能源。

核聚变燃料氘在海水中大量存在,海水中大约每600个氢原子就有一个氘原子,因此地球上海水中氘的总量约为40万亿t 海水中所含的氘为30mg/L,这些氘完全聚变所释放的聚变能则相当于300L汽油燃烧的能量。从这个意义上说,如果实现了核聚变能的利用,则1L海水就相当于300L汽油。因此海水中提取氘几乎是取之不尽,用之不竭。而核聚变反应所需的另一种原料氚可以由锂制造,地球上锂的存储量约为两千多亿吨,足以满足人类开发利用核聚变能的需要。

此外,据资料介绍,月球上储有丰富的氦-3,氘与氦-3的核聚变反应所释放的能量比氘-氚核聚变反应释放的能量还要大,而且氘与氦-3的核聚变反应基本上不产生中子,因此可以大大减轻设备材料的辐射损伤,降低感生放射性的水平。人们探测月球开发月球的意义由此可见一斑。

然而,实现受控核聚变一直是困扰核聚变能利用的难题,为国内外研究机构所关注202_年11月,欧盟印度日本韩国美国俄罗斯和中国七方正式达成协议,选择在法国的卡达拉奇建造世界上第一个受控核聚变实验反应堆,预计用10年时间完成,如果成功,全世界未来的电力供应将不再受各种复杂条件的制约。

(二)核裂变能发电

核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放 的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片,同时放出中子和大量能量的过程。反应中,可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗,至少有一个中子能引起另一个原子核裂变,使裂变自持地进行,则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。

核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。

利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及核能发电站蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外(见轻水堆),其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热,在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水,然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽,经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。

核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热,将水加热成高温高压,利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多(相差约百万倍),比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀235纯度只约占3%-4%,其馀皆为无法产生核分裂的铀238。

核能发电原理图(压水堆)

三、研究发展现状

自20世纪50年代中期第一座商业核电站投产以来,核电发展已历经50年。根据国际原子能机构202_年10月发表的数据,全世界正在运行的核电机组共有

442台,其中:压水堆占60%,沸水堆占21%,重水堆占9%,石墨堆等其它堆型占10%。这些核电机组已累计运行超过1万堆•年。全世界核电总装机容量为3.69亿千瓦,分布在31个国家和地区;核电年发电量占世界发电总量的17%。

核电发电量超过20%的国家和地区共16个,其中包括美、法、德、日等发达国家。各国核电装机容量的多少,很大程度上反映了各国经济、工业和科技的综合实力和水平。核电与水电、火电一起构成世界能源的三大支柱,在世界能源结构中有着重要的地位。

(一)中国核电研究现状

1、核能研究阶段

在70年代末,我国已经有了核动力应用的想法,但是由于十年**的影响,1969年,原二机部各类学校有的停办,有的撤销,有的交给地方。研究所被精简缩编,名存实亡,研究工作虽然一直没有停顿,但“清查”、批斗使广大科技人员的积极性遭到极大的压抑,影响了工作的进行。一些基础科研项目基本停止,核电的科研工作未能展开。

2、核电技术起步阶段

这一阶段我国的核电技术开始起步,但是由于我国核电政策的徘徊不定,使得我国的核动力研究主要应用于核动力舰艇上,1971年9月,我国自己建造的第一艘核动力舰艇安全下水,试航成功,其后20年,我国核电仍为零。值得一提的是,我国在此期间进行了核电站的概念设计,但是进度缓慢,秦山核电站的设计即从此时开始,但后来停止了,如同整个世界核电的大潮流一样。

1984年我国第一座自己研究、设计和建造的核电站--秦山核电站破土动工,表明中国核电事业的开始。

3、黄金复苏阶段

中国核电从秦山核电开始,大亚湾核电为转折,历经十年,终于迎来了核电春天,各个项目如同雨后春笋,不断开工。

进入新世纪,国家对核电的发展做出新的战略调整。国务院已颁布了《核电中长期发展规划》,提出了到202_年核电装机容量达到4000万千瓦、在建1800万千瓦的目标,这个目标有可能更高。(据新华网202_年3月22日消息称:国 4

家能源局有关负责人于202_年3月22日说,目前我国正在对202_年核电中长期发展规划进行调整。根据目前的工作部署,到202_年我国核电装机目标保守看为7000万千瓦至8000万千瓦。)

中国核电厂分布图

(二)世界核电发展现状

世界核电发展历程大致可分为四个阶段:实验示范阶段(1954-1965年)、高速发展阶段(1966-1980年)、滞缓发展阶段(1981-202_年)、开始复苏阶段(21世纪以来)。

1、实验示范阶段(1954-1965年)1954-1965年间世界共有38个机组投入运行,属于早期原型反应堆,即“第一代”核电站。

期间1954年苏联建成世界上第一座核电站—5MW实验性石墨沸水堆;1956年英国建成45MW原型天然铀石墨气冷堆核电站;1957年美国建成60MW原型压水堆核电站;1962年法国建成60MW天然铀石墨气冷堆;1962年加拿大建成25MW天然铀重水堆核电站。

2、高速发展阶段(1966-1980年)1966-1980年间世界共有242个机组投入运行,属于“第二代”核电站。由于石油危机的影响以及被看好的核电经济性,核电得以高速发展。

期间美国成批建造了500-1100MW的压水堆、沸水堆,并出口其他国家;苏联建造了1000MW石墨堆和440MW、1000MW VVER型压水堆;日本、法国引进、消 5

化了美国的的压水堆、沸水堆技术;法国核电发电量增加了20.4倍,比例从3.7%增加到40%以上;日本核电发电量增加了21.8倍,比例从1.3%增加到20%。

3、滞缓发展阶段(1981-202_年)1981-202_年间由于石油危机导致经济发展减缓电力需求下降,加上三哩岛和切尔诺贝利事故的影响,西方发达国家核电发展缓慢,原因有:担心核武器扩散;担心核电厂发生严重事故;担心高放射性废物污染环境,影响后代。但是90年代,印度、韩国和中国等国仍继续大规模建造核电。

4、开始复苏阶段(21世纪以来)21世纪以来世界核电发展开始复苏。主要原因有:世界能源紧张要求发展核电;全球减少CO2排放的要求为核电的发展提供机会;核电运行业绩的持续改善改变了对安全性的顾虑;世界各国积极的核电发展规划。

美国、欧洲、日本、加拿大开发的先进轻水堆核电站,即“第三代”核电站(ABWR、System80+、AP600、AP1000、EPR、ACR)取得重大进展,有的已投入商运或即将立项。

全球核电站分布图

四、中国核能发展的趋势

核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能,干净、无污染,对于发展迅速环境压力较大的中国来说,再合适不过。中国正在加大能源结构调整

力度。积极发展核电、风电、水电等清洁优质能源已刻不容缓。中国能源结构仍以煤炭为主体,清洁优质能源的比重偏低。

中国目前建成和在建的核电站总装机容量为870万千瓦,预计到202_年约为4000万千瓦。到202_年,根据不同部门的估算,中国核电装机容量可以分为高中低三种方案:高方案为3.6亿千瓦(约占中国电力总装机容量的30%),中方案为2.4亿千瓦(约占中国电力总装机容量的20%),低方案为1.2亿千瓦(约占中国电力总装机容量的10%)。

中国国家发展改革委员会正在制定中国核电发展民用工业规划,准备到202_年中国电力总装机容量预计为9亿千瓦时,核电的比重将占电力总容量的4%,即是中国核电在202_年时将为3600-4000万千瓦。

从核电发展总趋势来看,中国核电发展的技术路线和战略路线早已明确并正在执行,当前发展压水堆,中期发展快中子堆,远期发展聚变堆。具体地说就是,近期发展热中子反应堆核电站;为了充分利用铀资源,采用铀钚循环的技术路线,中期发展快中子增殖反应堆核电站;远期发展聚变堆核电站,从而基本上“永远”解决能源需求的矛盾。

五、发展核能存在的问题及缺点

1.需要为核裂变链式反应提供必要的条件,使之得以进行。

2.核能电厂会产生高低阶放射性废料,或者是使用过之核燃料,虽然所占体积不大,但因具有放射线,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰。

3.链式反应必须能由人通过一定装置进行控制。失去控制的裂变能不仅不能用于发电,还会酿成灾害(如切尔诺贝利核电站和福岛核电站等等)。

4.核能发电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏,故核能电厂的热污染较严重。

5.裂变反应产生的能量要能从反应堆中安全取出。

6.裂变反应中产生的中子和放射性物质对人体危害很大,必须设法避免它们对核电站工作人员和附近居民的伤害。

7.核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高。

8.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。9.兴建核电厂较易引起政治歧见纷争。

10.核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。目前,世界各地的研究人员正在开发宽度小于人的头发的微型装置,用于从生化传感器到医学植入体的各种用途。但这方面存在着一个障碍:目前还没人能拿出一种与这么小的微型机械装置相匹配的能源。

六、结论及展望

核裂变发电已在核电站中占了重要地位,并彰显出核电站的巨大优越性。随着科学技术的进步,核电规模会越来越大,技术也会更成熟,核聚变能发电虽然道路曲折,但前景光明,最具发展潜力。可以预见,核能终将可以替代传统的化石类能源,可满足人类长期对能源的需求,从而使我们有足够的时间去开发更为先进的能源,以保障社会经济的可持续发展。未来世界的能源结构将是先后以核裂变能核聚变能为主角,辅以太阳能风能海洋能地热能水能和氢能等多元并存的洁净能源新格局。

七、参考文献

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第三篇:核能发电与核动力航母

核能发电与核动力航母

武汉大学电气工程学院周志航 20*** 核能发电的原理

世界上一切物质都是由原子构成的,原子又是由原子核和它周围的电子构成的。轻原子核的融合和重原子核的分裂都能产生大量的能量,分别称为核聚变能和核裂变能,简称核能。由于可控的核聚变反应技术仍在研究中,世界上所有的核电厂发电都是运用核裂变能。核电厂的燃料是铀。铀是一种重金属元素,天然铀由三种同位素组成: 铀-235含量0.71% 铀-238 含量99.28% 铀-234 含量0.0058% 铀-235是自然界存在的易于发生裂变的唯一核素。

当一个中子轰击铀-235原子核时,这个原子核能分裂成两个较轻的原子核,同时产生2到3个中子和射线,并放出能量。如果新产生的中子又打中另一个铀-235原子核,能引起新的裂变。在链式反应中,能量会源源不断地释放出来。核能发电的基本情况

目前全球核能发电约占总发电量的17%,其中以法国利用核能为积极,已占全国发电量的70%,其交伙瑞典占47%,日本占28%,美国占20%。到1996年,全世界已有438座核电站,其中以美国最多为109座,其次为法国和日本。

我国目前的电力结构为:火电占75%,水电占24%,核电仅占1%。核能发电主要是利用热中子堆,全世界正在运行的400多座核发电堆中,绝大多都是这种类型。但它只能利用铀资源的1~2%,所以各国都在积极开发利用快中子增殖反应堆,以便使铀资源得到充分利用。

人们利用核能的最终目的是要实现受控聚变(氢弹是不可控的核聚变)发电,一旦实现,不仅可以获得几乎取之不尽的能源。而且它也绝对干净的,因为它没有裂变时所产生的辐射性产物,前几年曾经因发现室温核聚变而“热滑”过一阵子。现在看来是否真的有在室温下发生了核变还有待证实,所以人们仍把主要力量放在研究和开发热核聚变上。

核聚变发电与核裂变发电相比,具有许多优点,一是聚变能比裂变能要大好多倍,30毫克的氖通过聚变反应能释放出相当于300公升汽油的能量;二是资源蕴藏丰富,重核裂变使用的主要是燃料铀,目前探明的储量仅够使用约100年,而轻核聚变使用的燃料是海水中的氘,一公升海水可提取30毫克氖,相当于300升汽油;三是成本低,一公升浓缩铀的成本约为1.2万美元,而一公升氧仅需300美元;四是安全可靠,核聚变不产生放射性污染物,万一发生事故,反应堆会自动冷却而停止反应,不会发生爆炸事故。核电的发展

纵观核电发展历史,核电站技术方案大致可以分四代: 第一代核电站

核电站的开发与建设开始于上世纪50年代。1954年,前苏联建成电功率为5兆瓦的实验性核电站:1957年,美国建成电功率为9万千瓦的shipping port 原型核电站,这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。

第二代核电站

上世界60年代后期,在实验性和原型核电机组基础上,陆续建成电功率在30万千瓦的压水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核电机组,它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时,使核电的经济性也得以证明。上世纪70年代,因石油涨价引发的能源危机促进了核电的大发展。目前世界上商业运行的四百多座核电机组绝大部分是在这段时期建成的,习惯上称之为第二代核电机组。

第三代核电站

上世纪90年代,为了解决三里岛和切尔诺贝利核电站的严重事故的负面影响,世界核电业界集中力量对严重事故的预防和缓解进行了研究和攻关,美国和欧洲先后出台了“先进轻水堆用户要求”文件,即URD文件(utility requirements document)和“欧洲用户对轻水堆核电站的要求”,即(EUR)文(European utility requirements document),进一步明确了预防与缓解严重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。国际上通常把满足URD文件或EUR文件的核电机组称为第三代核电机组。对第三代核电机组要求能在202_年前进行商用建造。

第四代核电站

202_年1月,在美国能源部的倡议下,美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷等十个有意发展核能的国家,联合组成了“第四代国际核能论坛”(GIF),于202_年7月签署了合约,约定共同合作研究开发第四代核能技术。根据设想,第四代核能方案的安全性和经济性将更加优越,废物量极少,无需厂外应急,并具备固有的防止核扩散的能力。高温气冷堆,熔盐堆,钠冷快堆就是具有第四代特点的反应堆。第一代核电站为原型堆,其目的在于验证核电设计技术和商业开发前景;第二代核电站为技术成熟的商业堆,目前在运的核电站绝大部分属于第二代核电站;第三代核电站为符合URD或EUR要求的核电站,其安全性和经济性均较第二代有所提高,属于未来发展的主要方向之一;第四代核电站强化了防止核扩散等方面的要求,目前处在原型堆技术研发阶段。核动力航母

自从美国建成核潜艇后,美海军认识到核动力优越性后,决定研制核动力航母。

福特级核动力航母

1961年11月,世界上第一艘核动力航母“企业”号建成服役。美国的“企业”号航母上装备核动力装置,使航空母舰具有更大的机动性和惊人的续航力,更换一次核燃料可连续航行10年。而且,它可以高速地驶往世界上任何一个海域。“企业”号核动力航母的问世,使航空母舰的发展进入新纪元。

美国在“企业”号核动力航空母舰基础上又发展了“尼米兹”级核动力航空母舰,这是继“企业”号核航母之后,为美国第二代核动力航空母舰。它的首制舰是“尼米兹”号,于1975年5月建成、服役。它的标准排水量72916吨,舰长332.9米,宽40.8米,舰上装有2座核反应堆和4台蒸汽轮机,航速30节以上,装填一次核燃料可持续使用13年,航程可达到100万海里。舰上可搭载90架各种类型战机,最大舰载机数量超过一百架。尼米兹级是美国海军大型核动力航空母舰,舷号自CVN-68至CVN-77,共计建造十艘。从二十世纪六十年代开始设计建造,直到二十一世纪初,尼米兹级一直是美国海上力量和全球战略的支柱。

福特级核动力航空母舰,它是在尼米兹级核动力航空母舰发展起来的。美国拥有世界上最多的和最大的航空母舰,并拥有“企业”级、“尼米兹”级大型核航母,美国是当今世界上航母力量最强大的国家,美国的核航母技术仍处于世界领先地位。我国的核动力航母前景

202_年9月25日,中国第一艘航空母舰辽宁号举行了隆重的入役仪式,成为中国海军战斗序列的一员。该舰的服役一度引起了全世界范围的目光,在国内多次引起航母热,但这艘航母仅仅是中国航母发展的起点。

当然,我国现在掌握的技术与美国有一定的差距,短期内也不可能造出与之媲美的核动力航母,但我国有发展核动力航母的优势:中 国可以说是地大物博,财力、人力等方面的资源都有一定的优势。而中国有自己的核动力研究设计院,掌握着核动力高端核心技术,也 掌握着一些独特的、决定性的技术优势。这都为中国的核动航母发展 打下了一定的基础。此外,中国各高校和研究院对核能的应用和开发 都给予很高的重视,研究技术也比较成熟,这都为航母核动力装置的 研究提供了很好的条件。加上国家重视对核能的研发,中国发展核动 力航母的道路虽然艰辛,却也前景远大。

我国发展核动力航母的不足之处在于掌握的核心技术太少,虽有一定的技术基础,在关键技术上存在很大的难题,这在很大程度上阻碍了国家的核动力航母发展道路。此外,其他国家对关键技术的封锁也使得我国只能单纯靠自主研发,突破关键技术发展核动力航母,自然地,国家发展航母的道路将更加艰难,建造的时间也会随之增长。

第四篇:核能

1.切尔诺贝利核灾难之后

202_年4月26日,世界迎来切尔诺贝利核泄漏事故21周年纪念。21年过去了,切尔诺贝利的故事并没有结束,同时关于核电安全问题、核电事故问题的争论也一直没有停息过。

1986年4月26日凌晨1点23分,位于现乌克兰境内的前苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆突然发生爆炸,1000吨重的密封顶盖被爆炸冲击波掀开,1700多吨石墨成了熊熊大火的燃料,火灾现场温度高达202_℃以上。8吨多强福射物质混合着炙热的石墨残片和核燃料碎片喷涌而出,释放出的福射量相当于日本广岛原子弹爆炸量的400倍。10天内,放射性尘埃落到了欧洲大部分地区。爆炸最终导致20多万平方公里的土地受到污染,污染地区包括乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯,共有500万人受到福射感染;乌克兰受到核辐射感染的人有340万,其中包括126万名儿童;曾参与紧急清理核事故的83.4万工人当中,至今已有5.5万人死亡,另外7万人变成残疾人。

由于这次事故,核电站周围30公里范围被划为隔离区,附近的居民被疏散。在日后长达半个世纪的时间里,10公里范围以内将不能耕作、放牧;10年内100公里范围内被禁止生产牛奶。绿色和平组织在4月18日公布的一份报告说,这场世界上最为严重的核泄漏事故危害程度要比当时的评估高出十陪,泄漏物将在未来造成10万人死亡。该组织掌握的一份最新报告显示,由于核泄漏物进入了大气层,对空气造成极大的破坏,污染最严重的乌克兰、白俄罗斯以及俄罗斯境内的大约20万人伤亡,这些地区的癌症病例为27万多例,其中有9万多例非常严重。

…………

在202_年4月26日切尔诺诺贝利核事故20周年纪念日这一天,世界卫生组织发表了一份全面评估核事故发生以来对人们在健康方面所产生影响的报告。报告估计,在受影响最大的一些国家,事故发生时还是青少年的5000多人现在已被诊断为甲状腺癌;参加清理现场行动的工作人员、被撤离疏散者和白俄罗斯、俄罗斯以及乌克兰被污染地区的居民当中可能已有9000人死于恶性肿癌。报告指出,现在仍有500万人居住在被核物质污染的地区。他们当中的许多人显示出高于一般水平的焦虑和多种无法解释的身体不适症状。

…………

自从第一座核反应堆于1951年在美国投入使用以来,对核能的利弊之争便从未停止过。

在刚刚结束的《不扩散核武器条约》审议大会上,来自美国政策研究所的海伦•卡尔迪考特说,发展和使用核能有种种弊端。核工业的真正价值从来就没有被认真地分析过,这其中包括铀浓缩的成本,发生核事故后的巨大经济索赔,拆卸所有现存和新建设的核反应堆以及运输和将放射性核废料储存25万年的所需费用。

她说,人们普遍认为,核能是清洁能源,不向大气排放有害物质,其实事实完全相反。举例来说,美国肯塔基州杜卡的铀浓缩设施需要两个1000兆瓦的依靠煤炭提供电力的工厂。这些燃煤向大气排放了大量的导致全球气候变暖的二氧化碳。此外,它和俄亥俄州朴次茅斯的另一处浓设施加在一起排放氯氟烃占美国排

放总量的93%。氯氟烃除了导致同温层的臭氧变得稀薄以外,还是比二氧化碳强度高一万到两万倍的全球温室气体。

……事实上,一座1000兆瓦的核反应堆每年生产33吨具有放射性的高热度的核废料。在美国,大约有八万吨强放射性的废料被储存在103个核反应堆附近的冷却池中,等待着被运往一个现在还未选定的储存地。法国、日本、俄罗斯的情况也如此。这种危险的物质在穿越公路、铁路和航行海上进行运输的过程中以及在此之后的长期储存中成了国际恐怖主义分子瞄准的对象。一旦让他们行手,后果将不堪设想。

…………

毫无疑问,切尔诺贝利灾难让人类付出了沉重的代价,也拉响了安全利用核能的警钟。20年后的今天,当人类共同纪念这个日子,不仅仅是为了哀悼,更重要是为了牢记:只有安全、和平利用核能,才能造福人类!

第五篇:核能(本站推荐)

核能与核电原理

结业论文

姓名:朱少波 学号:U201115536 班级:电气中英1101班

202_年12月3日星期三

核电站事故对中国核电的影响

近两年来,由于中国国民经济持续快速增长,电力以及能源等的需求量不断增大。随着中国经济的增长,作为主要动力的电力,预计到202_年装机总量将达到8亿~9亿千瓦左右,由于目前中国电力结构以煤电为主,要实现上述目标,如全部用煤势必给资源、采掘、运输及环境带来难以承受之重。电力结构如果得不到优化,能源与环境两大问题的负面影响将难以克服。

在这种情况下,中国迫切需要寻找一种经济、高效的新能源。而风电、太阳能发电、潮汐发电等各类新能源,至今尚未解决电力大规模生产及经济性的问题。目前,能大规模生产电力的方式唯有核电,加快发展核电因此成为解决中国电力供应问题的必然选择。

中国核电建设已有20年的历史,截至目前中国共有核电站8座,共有15台机组,其中已建成运行的9台,正在建造的两台,已报送国务院并得到批准近期将开工的4台。

20年来,中国核电发展虽然进展显著,但距世界水平仍有很大的差距。目前全核电占电能的比重平均为17%,已有17个国家核电在本国发电量中的比重超过25%。而中国核发电量占总量却不到2%,远不到世界平均水平,更远远低于法国、美国85%和30%的水平。长远来看,中国的核能发电潜力巨大。根据规划,到202_年,中国核电装机比重将从目前的1.6%上升到4%左右,核电的装机容量将达到3600万千瓦左右,这个速度相当于每年建一座“大亚湾”。从配套发展角度来看,该规划将带动核燃料各个环节的能力和规模到202_年翻两番,必将为国家带来丰厚的经济利益,同时也将有效地解决资源及环境问题,产生良好的社会效益。

但是根据马克思哲学理论的教导,任何事情都有两面性,核能的发展也是一把双刃剑。随着全球多个国家相继在空气、云层或农作物中检测出不同程度的微量放射性物质,有关核能的担忧和怀疑情绪正在全球范围内蔓延。有迹象显示,在民众反核声浪的推动下,不少国家已被迫对本国核电政策作出调整。如在日本核事故之后,德国政府宣布暂停延长使用过期核电站计划3个月,并关闭7座核电站,对143座核电站进行安全检修。其环境部长更表示,将在202_年之前逐步淘汰核能。此外,瑞士也宣布停止修建核电设施申请的审核,并对境内所有核电站提前进行安全检查。

安全利用核能始终是核电事业发展的首要问题。在削减碳排放的今天,核电已经在发挥着不可替代的作用。然而,安全方面的担心很有可能阻止核电行业复兴——至少在西方的很多国家,民众都强烈反对政府兴建核电站。核事故不会去理会什么国界。日本也远不是利用核技术的唯一地震高发国家。我们生活在一个有核世界。日本福岛的核事故,正好也为其他拥有核技术以及合理发展核电事业的国家敲了警钟。我们该如何确保核设施安全运转,在发生类似情况下我们的应急措施是否完善,我们自己的硬件设备与人为业务是否过硬,等等诸多问题,都不得不引起我们的深思,给我们带来了新的启示。

第一:核电发展必须充分考虑环境变化等自然因素,核电站尽量建在不易发生重大灾害的地区。例如,日本福岛核泄漏是由于特大地震伴随海啸袭来从而引发的,而近几年由于人类对环境的破坏,灾害丛生地震频发。因此,中国核电建设的当务之急就是在设计的层面上充分考虑发生地震的可能性,在抗震方面的设计应该做好最坏的打算。只有这样,才能确保不出问题。在当前东部率先发展的大趋势下,我国沿海地区的经济和人口密度急剧增大。各级政府必须高度重视海洋灾害可能造成的影响,切实提高沿海地区的灾害防御能力。

第二:核电设施应该做好严格的监测和维护,严格禁止这些设施出现超期服役现象,而且不管在怎样的紧急情况下,电站内都必须拥有稳定可靠的“多路”供电系统。据报道,在福岛核电站事故中,泄漏的最主要原因是海啸超出了设想的水平,海啸引起的滔天洪水将柴油发电机房淹没,造成应急供电系统不能工作。并且福岛一期核电站原本设计寿命已经到期,但出于成本考量而继续运作,尽管在今年2月份的评估报告中,东京电力认为这种超期服役不存在风险,但由于其安全设计存在缺陷,最终导致了事态的恶化。

第三:核电发展必须严把质量关。核电是人类主要的清洁能源,具有高效、环保、低成本等特点,大力发展核电等清洁能源,是中国为了适应经济增长和环境保护需要而提出的重要经济战略,是我国经济可持续发展的需要。目前我国已经进入了核电高速发展的时期,核电一旦建成,将会接受时间的考验长期运行,中国同时或者陆续建设这么多台核电机组,我们必须十分重视建设质量,不能为了追求发展速度而降低了建设质量。

第四:对核电这种含有潜在高风险的行业要提前做好相应的应对措施。正所谓有备无患。像日本这种作为世界上利用核能最早也最普遍的国家,核能安全领域中的措施在世界上处于领先水平,在切尔诺贝利核电站事故之后,更是加大了对核电设施的防护力度,设计了多重应对措施,然而,在这场日本历史上最大的地震来袭之后,其既有防护措施却显得捉襟见肘,用于应急启动的电源无法运作,直接导致了后续一系列危机的产生和蔓延。中国核电设施一定要事先制定切实可行的应急预案。在安全运行的时候,就要提前做好一旦发生紧急事故如何处理的预案,对于一些有着潜在危害性的设施,管理者更应当加强事故处理和应对训练,特别是针对极端情况发生时的模拟演练更需提上议事日程,以避免一旦发生紧急事故而束手无策。

第五:我国应该还要在核能法律领域做出一些举措。由于我国在核安全和辐射安全方面存在法律空白,中国核安全问题比较突出,尽快出台核安全法律,这也正是进一步响应了习主席今年关于依法治国的号召,建议由全国人大常委会尽快制定出台核安全法,对核能安全监督、核能监管主体及责任、核事故应急处理以及相关法律责任进行全面规范。在人民群众中宣传法律意识,普及法律知识是非常切实有必要的,这样也可以进一步增加普通民众的自我保护意识,增加普通群众对核安全的进一步认识和了解,当整个社会对核能的认识达到了一定的程度的时候,相信对我们应用核能也会带来不小的帮助。

如今这个一次能源日益匮乏的世界上,石油与煤炭也不能够撑起我们日常庞大的能源开销,而太阳能、地热、风能等技术又受到了极大技术层面的限制,无论从技术层面还是长远可行性的发展而言,核能都不得不首当其冲地成为竞争性极其优越的首选能源,而核电也就不能不成为当今以致以后整个社会发展的主流趋势。相信中国必定会在核能的研究以及应用领域走在世界的前列。在未来,也许社会超过一大半的电力供应会来自核能。我们显然不能只是因为担心核电带来了一定负面效应就停下我们探索的脚步,任何事情都是一把双刃剑,带来利端的同时也必然会产生了弊端。一个封闭严密、安全系数超高的核电设施都有他的风险性,都可能因政策、人为的造成周边乃至大半个世界的不安。深藏在世界核武库中的数万枚杀伤力远大于类似核能事故的核弹,给人类带来的威胁其实更大!而核电站事故到给我们更多的应该是思考怎样高效而安全的利用核能为我们人类服务,在生活领域给我们带来极大的帮助,这对于我们来说既是机遇,又是挑战,但是有一点我们也还是必须正确认识,那就是无论我们怎样发展,保护人民的生命财产安全永远应该被放在第一位,一切都不该越过这个界限,这样我们才可以继续思考如何更好的发挥核能的巨大潜力。

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